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监控摄像头故障的几种解决方法

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监控摄像头故障的几种解决方法
一、 监控图像受干扰
  首先应区分是系统内部产生还是外侵干扰,还应区分产生干扰的部位,是摄像机前端、传输系统还是监控中心设备,常用“分割法”、“替代法”区分。图像干扰的现象及产生原因为:
  1、杂波干扰。表现为图像上混有杂乱的“横道”、“波纹”或一阵阵杂乱的飞点、刺、线状干扰,严重时导致图像模糊、扭曲、抖动、翻滚。此问题的原因多为:(1)视频插头与插座间接触不良,视频线接头压接、绞接点接触电阻变大,视频线屏蔽不好。(2)视频接头靠在安装支架或立杆上有松接触。(3)有些场所电磁环境恶劣,即使无上述缺陷也会出现图像干扰,如工业厂房、电梯轿箱等,需采取相应措施,有些要改变传输方式才能彻底消除干扰。(4)市电叠加有尖峰、突变、杂波闯入引起干扰。(5)光缆传输时,尾纤未拧到位或对接面受污。
  2、滚道干扰。表现为图像上叠加了上下缓慢移动的横条,显然这是交流市电或帧频干扰。此问题的原因多为:(1)视频传输的起点和终点分别接地,两地存在交流电位差,如图1所示,干扰信号Vn与输入信号Vi叠加经传输线到达负载Ro,这是最常见的原因。(2)直流电源不良,如直流稳压电源整流滤波电路内阻变大、电解电容漏液、过负载、电网电压过低等。直流电源不良常表现为屏幕上两横条干扰(100Hz),其他电源干扰只有一横条(50Hz)。(3)射频传输时,有时用高频电缆给信号放大器馈送50Hz交流电,传输设备的“交流过电扼流圈”过载磁饱和引起的交调。(4)射频传输时,系统过载交调,其他频道帧逆程干扰形成滚道,常伴有行逆程斜线干扰。
  3、网纹干扰。表现为图像上叠加了一张移动的细网,常与杂波干扰相伴出现。此问题的原因多为:(1)无线电波闯入,以中短波广播电台干扰最多,所有引起杂波干扰的原因都可引入网纹干扰。(2)医疗设备或高频注塑机等大功率高频工业设备、劣质无绳电话及对讲机、遥控设备等高频干扰。(3)射频传输时,系统非线性引起的互调干扰。估算干扰源频率,有助于排查,网纹跑动不快时,可数出屏幕水平方向干扰线根数“N”;或用尺量,则N=(屏幕水平宽度/干扰线距),因电视行正程时间约52uS,故干扰源T=52/N(uS),f=1/T(MHz)。
  4、图像后面有淡的、负的、或不同步的其他图像。此问题的原因多为:(1)视频矩阵切换器通道隔离度下降、插件接触不良。(2)当光端机、视频分配器、矩阵等设备未接公共地或接地不良,不同监视器又相接时,不同路径的视频信号会互相串扰,应改善接地,或各路独立“浮空”。(3)射频传输时,相邻频道电平差太大,受邻近频道干扰。(4)射频传输时,系统交调干扰。
以上几种干扰常不是孤立出现,应综合分析,一并排除。
  二、 抑制监控图像干扰的方案
  1、选用质量好的传输设备及配件。传输线接插头接触不良引起的故障占极大比例,尤其在沿海潮湿地区受盐雾侵蚀,问题更为突出,因此要选用优质的传输设备及配件,如视频电缆、BNC接头等,并加强防护。
  2、规范安装工艺。(1)所有接头应焊接。不允许压接、绞接,同时要严密可靠地包扎,防止与支架或立杆搭接。注意防止进水。(2)传输电缆中间不要接头。定购长包装的线,短线用在近距离传输。应预埋备用线。(3)走线要套管。线头线尾套管较难,如:进出地沟处、进出墙壁处、墙壁至摄像机罩间等,套管很难到达,是进水、断线等故障多发点,不可忽略。(4)传输线尽量埋地,不架空,金属套管比PVC套管抗干扰,尽量采用。
  3、抑制交流地电位差干扰。此干扰常令技术人员很棘手,抑制方法有:(1)一头“浮空”。摄像机、解码器及电缆与云台、支架、立杆之间尽可能在电接触上隔离。避免干扰信号经电接触传导,同时使摄像机前端“浮空”,不接地,可避免交流地电位差干扰,相当于图1中CB断开,干扰源没有通路。“浮空”具有一定的防雷效果。但实际系统常做不到“浮空”,如传输起点接有其他设备必须接地时需采取下面将介绍的措施。(2)视频光耦合电路。见图2a,注意收发两端的地线不可相接。(3)视频变压器,见图2b,需注意防磁饱和非线性。Honeywell有几款摄像机自带“地隔离变压器”,光耦与视频变压器均隔断了地电位差干扰通路,可等效为“浮空”,但需要视频直流分量恢复。(4)差分隔离电路,如图3所示,此即为平衡传输方案,详见“平衡传输”一节。(5)纵向扼流圈。见图4,因M1、M2为双线并绕, Vi对M1、M2激励的电流大小相等方向相反,对磁芯的感应磁场互相抵消,所以对于Vi,M1、M2相当于阻抗很小的一般传输线,相反,Vn对M1、M2的激励电流方向相同,表现为很大的电感阻抗,对Ro分压很大,起到了遏制Vn干扰的作用。
  4、 抑制广播电台干扰。可采取提高传输电平、选用高屏蔽电缆、埋地、金属套管等措施,上述措施若不能彻底解决,可改光缆或双绞线平衡传输,距离电台太近时,只有数字网络传输能彻底消除此干扰。
  5、抑制射频传输时的干扰。射频传输干扰多为系统或设备性能等内部原因引起或无线电波干扰,所以设计、安装、调试、选择无干扰频点等环节都不可忽视,远距离传输需兼顾不同季节不同温度下的系统参数。
  6、合理选择传输方案。应该在设计时进行勘测论证,根据现场电磁环境和气象环境合理选择传输方案,工程中改变传输方案,势必提高造价,延误工期。
  三、 抗干扰的传输方案
  1、平衡传输。由于外界干扰(包括交流地电位差干扰)多为共模信号,平衡传输时,视频信号是经差分的,在传输终端,共模干扰被抑制几十分贝。另外,五类、超五类双绞线的双绞结构即双线平衡且空间上等间隔变换,使空中感应干扰得到抵消,所以具有良好的抗干扰性能。一根含四对双绞线的五类线可传输四路视频信号,其粗细和售价与一根相当直径的视频电缆差不多,性价比高。摄像机输出阻抗为75欧不平衡,五类及超五类双绞线为平衡100欧,用于传输视频信号需进行平衡变换,接入端变换的同时进行适当放大和频率预补偿,接收端反变换的同时进行频率再补偿,并把被传输线衰减的视频信号放大到1VP-P标准电平。 如图3是实际应用电路,此方案用在抑制重复接地引起的交流电位差干扰、电梯轿箱等具有很好的抗干扰效果。
  2、光缆传输。由于传输介质是光纤和激光,不受电信号干扰,所以抗干扰、抗雷击等电浪涌的性能很好,安全稳定。随着光缆及光端设备的成熟和降价,此方案应用于工业厂区、城市交通电视监控的远程传输,造价低效果好。
  3、中频、射频传输。此方案就是广播电视传输方案,中频、射频调制是把基带视频信号频段搬移,可避开频率相对较低的干扰频谱,虽然调制后频率提高,单位线损提高,但倍频程下降,频率失真小,可实现高质量远程同轴电缆传输、无线发射、多路图像共缆传输、双向视频传输、数字视频传输、控制信号传输等。
  4、数字网络传输。是最新的网络数字视频信号传输,其依附局域网或公共信息网,只要网络到达的地方就可监控,用户在授权的情况下,可以不受地域限制随时按需监控,数字传输的优越性在于其系统只要能辨别“0”和“1”就不会出错,抗干扰阈值很高,且其失真不会因距离的加长或处理环节的增加而积累,由于网络摄像机输出就是数字信号,其抗干扰性能是所有其他传输方案不可比拟的,在厦门某广播发射台电视监控工程实践中,只有用这个方案,严重的网纹干扰才得以消除。
  网络监控具有信息网络所拥有的优势,是未来发展方向,但目前许多案例尚有以下缺陷:(1)保密性较差,有保密需求的系统要走内部局域网或专网。(2)实时性较差,有些使用需求不能容忍,如水、陆交通监控、闹市区治安监控,因网络传输延迟,无法用云台及长焦镜头捕捉目标。(3)对网络资源占用大。(4)对网络运行的稳定性可靠性依赖性大。(5)有些案例图像效果、控制敏感性不如模拟系统。系统设计时应予注意。
  四、监控图像模糊不清等问题
  图像模糊不清的原因多为:
  1、镜头聚焦调整不到位。尤其是可变焦镜头,如果后焦距未调好,聚焦效果随焦距的不同而变,验收时常被混过关。后焦距的调校:即调校镜头的成像面,直至与CCD靶面重合,方法是:(1)摄取约三米景物,光圈调最大,焦距调最长,调准镜头聚焦,(2)再把焦距调最短。(3)松开后焦距调整环的螺钉(常为内六角),调整后焦距调整环使图像清晰,(4)重复以上过程直至整个变焦范围内图像皆清晰。(5)定焦镜头只要一次性调准。
  2、传输太远、视频线老化、传输线及接头进水。表现为图像及彩色暗淡,严重时图像不稳,无彩色。
  3、摄像机罩或镜头受脏污、受遮挡。多发生于重烟、尘处,或污水能溅到处,或虫筑窝,空抛垃圾袋覆盖等,应常检查清除。冻库里或北方室外摄像机罩及镜头常因结露凝霜而图像模糊,需选用能除霜和水的机罩。
  4、照度不够。尤其是地下车库、仓库、走廊,应及时更换损坏的照明灯。红外射灯补光适用于黑白或彩色/黑白摄像机,注意红外光源功率有限,应尽量接近被照物;彩色摄象机滤光片会滤除红外线,不适用红外补光。
  5、监视器散焦。监视器显像管座受潮、受污、变质使聚焦电压(次高压)偏离,导致图像模糊最为常见,应予更换。
  6、射频传输时系统频率特性劣化。射频调制器用残留边带传输视频,以声表、LC、谐振腔等元、部件滤波器实现并保证多频道互不干扰,滤波器等参数或射频频率偏离就会造成接收端图像模糊。若是射频电平太低,图像模糊的同时满屏噪点。
  7、劣质摄像机、镜头、分割器分辨率低、清晰度低、灵敏度低等。
  8、图像重影、拖尾。这主要是传输系统阻抗失配,如监视器无环通输出时,应设在75欧低阻输入。另射频传输时,射频线芯线接通,屏蔽层断开会导致重影、拖尾。显像管老化会引起图像拖尾、暗淡。
  9、彩色不正常。(1)色调偏:我国PAL制式场频50Hz,多屏幕同时监视闪烁感很强,引起视觉疲劳,有些用户使用NTSC制式场频60Hz,明显减轻视觉疲劳,但NTSC色调是可调的,且容易跑偏,需注意。(2)色调乱:多为显像管磁化引起,检查监视器近处有否强磁性材料,给以移走。间断地开、关监视器交流电源可消磁,或使用专用消磁器消磁。(3)色淡:传输系统非线性引起微分相位(DP)指标劣。(4)传输系统及摄像机质量差彩色会不正常。
  五、图像扭曲、抽动、滚动、晃动等
  1、图像扭曲、抽动、滚动的原因有:(1)干扰信号损伤或淹没同步信号(见前述)。(2)大信号传输时,视频有源放大处理环节非线性引起的同步头压缩。应合理选择放大器接入点,选用动态范围大的放大器。(3)视频直流分量恢复(嵌位)电路不良引起的同步头压缩。(4)射频传输系统过调制、欠调制、微分增益(DG)指标差等原因引起的同步头压缩。
  2、图像晃动:多为摄像机晃动引起,带云台与变焦、长焦镜头较为普遍,严重时图像无法监视。消除图像晃动,应从以下环节入手:(1)基座:水泥基座浇注尺寸要足够。尤其路边重车经过时、海边大浪打来时、开阔地或风口大风吹来时的抖动要考虑在内。(2)立杆:镀锌管刚性不如铸或轧焊管,应选后者。钢塔或土建塔更稳些。交通信号灯、指示牌等较招风,摄像机不要与之同杆。摄像机尽量挂墙,省去立杆。(3)云台及防护罩:要固定牢靠,长焦镜头要选用稳重产品,选用自由度很小的慢速云台或液压云台。(4)焦距:使用超长焦镜头一定要非常谨慎,一个500-1000mm镜头数十万元,监视数公里外场景,镜头细微抖动,图像跑了很远,再加能见度、地面(水面)蒸气干扰等因素,曾使某工程验收不合格。只好换用短焦距,增加镜头数来解决。
  3、镜头或云台控不动:多因断线、电机卡死、烧坏、驱动不足、解码器故障或地址被拨动改变、主机设置被改乱等。
不同原因造成的故障,其现象是不一样的,应在实践中体验、分辨、判断。并根据具体情况采取相应对策与方案予以解决。
  六、监控与报警系统自身防护不到位
  尤其是室外部分,此问题引起的系统故障占很大比例。
  1、室外设备箱散热不够。室外设备箱多为喷塑钢板或不锈钢结构,夏天阳光下可“发烧”到50-60摄氏度,以至设备工作不稳定直至烧坏,应使用双层结构、加装遮阳层、遮阳罩、留散热孔或装散热风机。
  2、防雷措施不当。表现最为突出的是电源线引雷,因此电源避雷器绝不能省略。再则是避雷接地线与箱体用螺丝锁,测试可过关,时间一长,电阻增大,不能很好地泄放雷电,导致雷电击坏设备,正确的做法是接地线与被保护体焊牢。
  3、室外设备箱防虫防鼠。电器发热和指示灯亮光会引诱虫鼠,因此设备箱进线口不留太大,要封堵,散热孔应加金属筛网。
  4、防水、防盗、防破坏。防水:室外设备箱下应有足够高的水泥台或支架,防止淹水。散热窗应背离路面防止溅水。防盗:室外设备如光端机属贵重设备,易失窃,设备箱门应接防拆开关,光端机等前端设备应带报警接口。防破坏:注意室外设备箱选点应不影响交通、不易被撞、不设在近期拆建地界。
  5、报警系统防拆电阻。防拆电阻俗称线尾电阻,要接在线尾,即报警探头端,才可起到防拆及线路短路、断路就报警的作用,但验收时经常见到图省事将该电阻接在主机端的情况,虽一时运行正常,但起不到应有作用,有严重隐患,见图5。图5b中,若CB2短路,不但不报警,而且常闭探头失效。图5d中,若CB1开路,不但不报警,而且常开探头失效。
  6、报警系统防拆开关。室外部分的防拆开关常需专门接入,往往被工程人员省略,不安全。
  7、系统及线路标记不清、资料不齐、移交不规范、保管不善。给使用、维修及系统改造升级造成困难。
  七、红外对射探头的局限性及对策
  周界报警系统大量使用红外对射探头,但常因防线漏洞使系统形同虚设,克服这些漏洞并非易事,这些漏洞及其防范措施有:
  1、翻越:如图6a所示。穿过:如图6b所示。“空挡”:如图6c所示。替代:如图6d所示,一般的红外对射探头,发射端所发红外线没有编码,无法辨真伪,给替代入侵以可趁之机。
  2、翻越、穿过的防范:增加红外对射的数目,以形成“栅栏”屏障,如图6e,或探头隐蔽安装,使入侵者无法避开警戒射线。“空挡”的防范:合理安装,使警戒射线交叉,如图7f。替代的防范:对红外射线进行编码以防替代,此方案可同时实现总线式接入,简化系统,节省线材。
  3、电子栅栏的优越性:电子栅栏是近几年发展较快的主动红外线周界报警探头,图7为某产品电路图。3-5束红外线可形成平面屏障以防止穿过,多束红外线互相验证警情以防误报。红外线收发端进行编解码,使之无法替代入侵,同时增强抗干扰性能,所以比无编解码的对射探头可靠,但有些电子栅栏产品射线聚焦过于简单。
  八、报警系统消除误报的措施
  银行、金库、监所报警系统报警可是特级警报,但经常演绎“狼来了”,浪费了宝贵紧缺的警力。报警灵敏度与误报常是矛盾,用户宁可误报,不可漏报,但经精心设计、安装、维护,二者可以兼顾,做到既不误报又不漏报,以下是一些经验。
  1、并联常闭触点、串联常开触点:如门窗,一旦被入侵而打开,并联常闭触点全开,两个以上触点同时探测被侵,可进一步证实警情,防止个别触点误动作引起的误报。
  2、加强维护:探头要定期擦拭清洗,确保探测灵敏度和防止误报。排虫:清除虫筑巢及死虫堆积。及时排除遮挡:例如树枝遮挡应予修剪。
  3、精心选择报警探头:(1)能用红外栅栏时谨用对射探头。因为前者有三至五束红外线,且有编解码,而对射探头一般为一至两束,且无编解码。(2)能用栅栏或对射探头时谨用双鉴探头。栅栏或对射均为实物遮挡探测,双鉴探头即为微波多普勒移动探测加被动红外探测,基于反射原理,易因室外目标经金属或镀膜玻璃折射等原因误报;(3)能用有线传输时不用无线传输。无线探头一般由电池供电,且抗干扰性能不如有线探头。(4)常闭比常开可靠:电气接点从闭到开比从开到闭可靠。(5)连线比触点可靠,如文物、贵重仪器,可直接用连线穿绕比触点报警更为可靠且造价低廉。选择方案不能怕麻烦、图简单,要根据现场条件和经济条件合理选择。
  4、调整探头灵敏度:有些报警探头可调整灵敏度,如红外栅栏,不同接线适应不同探测距离,要精心设置。调准对射探头:发射端是“枪”,接收端是“靶”,应首先瞄准了“枪”让射线上“靶”,再调“靶”,要两人配合,用数字表测接收电平来调。
  5、精心设置主机:如报警时延等参数要根据具体情况设定。主机上有些报告是多机连网时才有用,一些意义不大的报告应予删除,如市电恢复报告等。
  6、加强值班记录:查明每次误报原因予以排除,详细记录,长期多次的记录可发现规律性的内容,对找到系统问题的症结非常有用,并可举一反三
我的世界不允许你消失,不管结局是否完美。http://www.massz.net
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